一种煤干燥设备用换热件的制作方法

本实用新型涉及化工生产技术领域，尤其涉及一种煤干燥设备用换热件。

背景技术：

中国煤炭资源丰富，煤炭在我国的能源消费中保持最高比例。原煤中都带有一定水分，直接运输经济成本增加，直接利用导致设备热效率降低。因此，需要将原煤首先进行干燥，去除部分水分后再利用。

现有的原煤干燥装置一般有直接换热和间接换热两种。直接换热效率较高，但存在对煤粉颗粒扰动大、粉化严重的问题，且存在扬尘、煤粉爆燃爆炸的风险。间接换热的方式，大都采用管式蒸汽干燥机，高温蒸汽在管内，煤在管外进行间接换热。虽然可以避免对煤粉颗粒较大的扰动，但是存在换热效率低的问题。

技术实现要素：

本实用新型的实施例提供一种煤干燥设备用换热件，通过间接换热的方式，避免对煤粉较大的扰动，且换热效率高、效果好。

为达到上述目的，本实用新型的实施例采用如下技术方案：

一种煤干燥设备用换热件，包括壳体，所述壳体内形成有热介质腔室，所述壳体相对的两端分别设有与所述热介质腔室连通的热介质进口和热介质出口，所述壳体包括相对的第一侧壁和第二侧壁，所述第一侧壁和/或所述第二侧壁上设有至少一个凹槽，所述凹槽位于所述热介质腔室内的底部与所述凹槽相对的所述壳体的侧壁连接。

进一步地，所述凹槽包括设置在所述第一侧壁上的至少一个第一凹槽，以及设置在所述第二侧壁上的至少一个所述第二凹槽，所述第一凹槽和所述第二凹槽的位置相对应，且所述第一凹槽位于所述热介质腔室内的底部与所述第二凹槽位于所述热介质腔室内的底部连接。

进一步地，所述第一凹槽为多个，多个所述第一凹槽沿所述第一侧壁矩阵排列，所述第二凹槽一一对应多个所述第一凹槽为多个，且沿所述第二侧壁矩阵排列。

进一步地，所述凹槽的横截面为圆形、三角形或四边形。

进一步地，所述第一侧壁和所述第二侧壁均朝向所述壳体外部拱起，且边缘连接，以使所述第一侧壁和所述第二侧壁围成所述热介质腔室。

进一步地，所述第一侧壁和所述第二侧壁为平板状，所述第一侧壁的边缘朝向所述第二侧壁弯折，所述第二侧壁的边缘朝向所述第一侧壁弯折，所述第一侧壁和所述第二侧壁的边缘连接，以使所述第一侧壁和所述第二侧壁围成所述热介质腔室。

优选地，所述壳体由金属材料制成。

进一步地，所述壳体的外表面喷涂有高导热耐磨层。

进一步地，所述高导热耐摩层为0.5～5mm的碳化硅涂层。

优选地，所述壳体的外表面的所述凹槽内的高导热耐摩层为1～5mm的碳化硅涂层，其他部位为0.5～2mm的碳化硅涂层。

本实用新型实施例的煤干燥设备用换热件，包括壳体，壳体内形成有热介质腔室，壳体相对的两端分别设有与热介质腔室连通的热介质进口和热介质出口，这样，通过热介质进口向热介质腔室通入热介质，热介质再从热介质出口流出，循环供热。煤粉位于壳体外部，不会对煤粉扰动。为了进一步提高换热效率，壳体包括相对的第一侧壁和第二侧壁，第一侧壁和/或第二侧壁上设有至少一个凹槽，凹槽位于热介质腔室内的底部与凹槽相对的壳体的侧壁连接，使换热件形成类似波纹管的结构，进而热介质在热介质腔室内流动时，与凹槽区域发生碰撞，形成涡流，强化了换热效果，热介质扰流湍动的形成，增加了换热系数，提高了整体换热效率。另外，凹槽使壳体外壁的表面面积增大，使可与煤粉接触的表面面积增大，也提高了换热效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例的煤干燥设备用换热件的截面结构示意图；

图2为本实用新型实施例的煤干燥设备用换热件的第一侧壁的结构示意图；

图3为本实用新型实施例的煤干燥设备用换热件的第二侧壁的结构示意图；

图4为本实用新型实施例的煤干燥设备用换热件仅第一侧壁设置凹槽的结构示意图；

图5为本实用新型实施例的煤干燥设备用换热件的第一侧壁和第二侧壁均朝向壳体外部拱起的结构示意图。

附图标记：

1-壳体；11-第一侧壁；12-第二侧壁；2-热介质腔室；3-热介质进口；4-热介质出口；5-凹槽；51-第一凹槽；52-第二凹槽。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型实施例提供的一种煤干燥设备用换热件，如图1所示，包括壳体1，壳体1内形成有热介质腔室2，壳体1相对的两端分别设有与热介质腔室2连通的热介质进口3和热介质出口4，壳体1包括相对的第一侧壁11和第二侧壁12，第一侧壁11和/或第二侧壁12上设有至少一个凹槽5，凹槽5位于热介质腔室2内的底部与凹槽5相对的壳体1的侧壁连接。

本实用新型实施例的煤干燥设备用换热件，如图1所示，包括壳体1，壳体1内形成有热介质腔室2，壳体1相对的两端分别设有与热介质腔室2连通的热介质进口3和热介质出口4，这样，通过热介质进口3向热介质腔室2通入热介质，热介质再从热介质出口4流出，循环供热。煤粉位于壳体1外部，不会对煤粉扰动。为了进一步提高换热效率，壳体1包括相对的第一侧壁11和第二侧壁12，第一侧壁11和/或第二侧壁12上设有至少一个凹槽5，凹槽5位于热介质腔室2内的底部与凹槽5相对的壳体1的侧壁连接，使换热件形成类似波纹管的结构，进而热介质在热介质腔室2内流动时，与凹槽5区域发生碰撞，形成涡流，强化了换热效果，热介质扰流湍动的形成，增加了换热系数，提高了整体换热效率。另外，凹槽5使壳体1外壁的表面面积增大，使可与煤粉接触的表面面积增大，也提高了换热效果。

需要说明的是，第一侧壁11和/或第二侧壁12上设有至少一个凹槽5，可以是如图4所示的第一侧壁11上设有至少一个凹槽5，也可以是第二侧壁12上设有至少一个凹槽5，也可以是如图1所示的第一侧壁11和第二侧壁12上均设有至少一个凹槽5。其中，如图4所示，当第一侧壁11上设有至少一个凹槽5，且第二侧壁12上没有设置凹槽5时，凹槽5位于热介质腔室2内的底部与第二侧壁12的内侧连接；同样的，当第二侧壁12上设有至少一个凹槽5，且第一侧壁11上没有设置凹槽5时，凹槽5位于热介质腔室2内的底部与第一侧壁11的内侧连接；参照图1，当第一侧壁11和第二侧壁12上均设有至少一个凹槽5时，可以是设置在第一侧壁11上的凹槽5位于热介质腔室2内的底部与第二侧壁12的内侧连接，设置在第二侧壁12上的凹槽5位于热介质腔室2内的底部与第一侧壁11的内侧连接；也可以是如图1所示的，设置在第一侧壁11上的凹槽5位于热介质腔室2内的底部与设置在第二侧壁12上的凹槽5位于热介质腔室2内的底部连接。虽然最后一种方案是采用两个凹槽5的底部连接的方式，但是实际上凹槽5的底部还是属于壳体1的侧壁的一部分，因此，也可以归类为凹槽5位于热介质腔室2内的底部与凹槽5相对的壳体1的侧壁连接的一种实现方式。另外，热介质可以是一定温度(120～180℃)的过热蒸汽或高温热烟气等。位于热介质腔室2内的底部与凹槽5相对的壳体1的侧壁的连接可以是焊接、粘接或者紧固件加密封垫等方式，其中，焊接可以保证连接的强度和密封的效果，因此优选焊接的方式，例如激光焊接等。

采用两个凹槽5的底部连接的方式，可使同等尺寸的凹槽5的前提下，热介质腔室2的容积更大，利于热介质的流动和热量的增加。而且，第一侧壁11和第二侧壁12的具体形状和平整度不一定一致，相比凹槽11的底部与壳体1的侧壁连接的方式，制作更加容易，连接更稳固。因此，如图1所示，凹槽5包括设置在第一侧壁11上的至少一个第一凹槽51，以及设置在第二侧壁12上的至少一个第二凹槽52，第一凹槽51和第二凹槽52的位置相对应，且第一凹槽51位于热介质腔室2内的底部与第二凹槽52位于热介质腔室2内的底部连接。

热介质在热介质腔室2内流动时会与凹槽5区域发生碰撞，形成涡流，强化换热效果。凹槽5的数量越多，发生的碰撞越多，效果越好。当然，也要保证一定的排布，方便热介质顺利通过。如图2和图3所示，第一凹槽51为多个，多个第一凹槽51沿第一侧壁11矩阵排列，第二凹槽52一一对应多个第一凹槽51为多个，且沿第二侧壁12矩阵排列。第一凹槽51和第二凹槽52均为多个，进一步提高换热效果。为了保证热介质顺利通过，多个第一凹槽51和多个第二凹槽52均沿其设置的侧壁矩阵排列。

另外，在设置了多个凹槽5后，近似地将热介质腔室2分为多个腔室，热介质跨越凹槽5进入各个腔室，不存在热介质短路现象(气流不会偏向某一侧或某些区域流动，其他区域无热介质)，还增加了同湿煤粉接触的均匀性。

需要说明的是，如图2和图3所示的多个第一凹槽51和多个第二凹槽52矩形排列仅为一种排列方式，根据不同的需要也可以为其他方式。例如，均匀分布或交错排列等。

参照图2和图3，凹槽5的横截面可以为圆形，当然也可以是其他形状，例如三角形或四边形等。

壳体1的形状结构可以有多种实现方式，在具有相对的第一侧壁11和第二侧壁12的情况下，如图5所示，第一侧壁11和第二侧壁12均朝向壳体1外部拱起，且边缘密封连接，以使第一侧壁11和第二侧壁12围成热介质腔室2。通过第一侧壁11和第二侧壁12均朝向壳体1外部拱起，且边缘密封连接，可以形成热介质腔室2。

或者，如图1所示，第一侧壁11和第二侧壁12为平板状，第一侧壁11的边缘朝向第二侧壁12弯折，第二侧壁12的边缘朝向第一侧壁11弯折，第一侧壁11和第二侧壁12的边缘密封连接，以使第一侧壁11和第二侧壁12围成热介质腔室2。

另外，壳体1的外形结构可以是多种形状，例如板状、柱状和立方体状等。第一侧壁11和第二侧壁12的边缘密封连接可以是焊接、粘接或者紧固件加密封垫等方式，其中，焊接可以保证连接的强度和密封的效果，因此优选焊接的方式，例如激光焊接等。

为了保证较好的换热效果，壳体1应当由传热系数较好的材料制成，例如，壳体1由金属材料制成。

在实际的生产中，煤粉不断的与壳体1的外表面碰撞摩擦，会对壳体1磨损，为了减小对壳体1的磨损伤害，壳体1的外表面喷涂有高导热耐磨层。耐磨层减小对壳体1的磨损伤害，高导热保证换热效果。

高导热耐磨层的材料优选的为碳化硅，在经过大量的实验验证，壳体1外表面的高导热耐磨层优选的为0.5～5mm的碳化硅涂层。碳化硅的化学性能稳定、导热系数高、热膨胀系数小、耐磨性能好。碳化硅涂层的厚度在0.5～5mm时，可以满足耐磨的需求。

为了有针对性的设置碳化硅涂层，节省材料，优选地，壳体1的外表面的凹槽5内的高导热耐磨层为1～5mm的碳化硅涂层，其他部位为0.5～2mm的碳化硅涂层。由于壳体1的外表面的凹槽5处向内凹陷，必然会增加煤粉对此处的摩擦，因此，在此处的高导热耐磨层厚度较大，而壳体1的其他位置可以在保证耐磨效果的前提下，节省材料，降低成本。

以上仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求所述的保护范围为准。